DE102018206462A1 - Hydraulic axle height adjustment for a mobile work machine - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine hydraulische Achshöhenverstellung insbesondere in Verbindung mit einer hydraulischen Federung für eine mobile Arbeitsmaschine. Eine elektronisch druckgeregelten Verstellpumpe wird von einer elektronischen Steuereinheit beim Anheben der mobilen Arbeitsmaschine auf einen Pumpendruck eingestellt, der über dem Lastdruck der Gewichtskraft der mobilen Arbeitsmaschine liegt, so dass die mobile Arbeitsmaschine sicher angehoben wird. Disclosed is a hydraulic axle height adjustment, in particular in conjunction with a hydraulic suspension for a mobile machine. An electronic pressure controlled variable displacement pump is set by an electronic control unit when lifting the mobile work machine to a pump pressure that is above the load pressure of the weight of the mobile work machine, so that the mobile work machine is safely raised.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Achshöhenverstellung für eine mobile Arbeitsmaschine. Unter Achshöhenverstellung ist die Verstellung der Höhe der betroffenen mobilen Arbeitsmaschine über ihrer Achse und damit über dem Grund zu verstehen.The invention relates to a hydraulic axle height adjustment for a mobile machine. Under axle height adjustment is the adjustment of the height of the affected mobile machine over its axis and thus to understand the reason.
Mobile Arbeitsmaschinen, z. B. Traktoren, werden heute meist mit einer Vorderachsfederung zur Erhöhung des Fahrkomforts ausgestattet. Diese Vorderachsfederungen können mit einer hydraulischen Achshöhenverstellung kombiniert werden, die bzw. deren Hubzylinder einen von mehreren hydraulischen Verbrauchern der mobilen Arbeitsmaschine darstellt.Mobile machines, z. As tractors, are now usually equipped with a Vorderachsfederung to increase the ride comfort. These front axle suspensions can be combined with a hydraulic axle height adjustment, which represents one of several hydraulic consumers of the mobile working machine.
Wenn die hydraulische Anordnung der mobilen Arbeitsmaschine über ein Load-Sensing-System verfügt, wird diese Achshöhenverstellung hydraulisch daran angeschlossen. Eine derartige Vorderachsfederung mit Achshöhenverstellung ist in der Veröffentlichung „Hydraulik für Traktoren“ der Anmelderin vom Juli 2014 auf den Seiten 137 ff gezeigt.If the hydraulic arrangement of the mobile work machine has a load-sensing system, this height adjustment is hydraulically connected thereto. Such Vorderachsfederung with Achshöhenverstellung is shown in the publication "Hydraulics for Tractors" of the Applicant of July 2014 on pages 137 ff.
Bei bekannten Vorderachsfederungen mit Achshöhenverstellung ist ein sogenanntes LS-Zuschaltventil notwendig, mit dem der Lastdruck direkt auf die LS-Leitung der Verstellpumpe geführt wird. Damit wird die Verstellpumpe über ihren Volumenstromregler auf den maximalen Druck der Vorderachsfederung gebracht, welcher über ein Druckbegrenzungsventil abgesichert wird. Mit diesem Druck wird die Achshöhenverstellung betrieben. Dabei ist es bekannt, das LS-Zuschaltventil in einem Ventilblock der Vorderachsfederung vorzusehen, weshalb eine hydraulische LS-Leitung durch die mobile Arbeitsmaschine zur Verstellpumpe gelegt werden muss.In known Vorderachsfederungen with Achshöhenverstellung a so-called LS-Zuschaltventil is necessary with which the load pressure is fed directly to the LS line of the variable. Thus, the variable displacement pump is brought via its volume flow regulator to the maximum pressure of Vorderachsfederung, which is secured by a pressure relief valve. With this pressure, the axle height adjustment is operated. It is known to provide the LS-Zuschaltventil in a valve block of Vorderachsfederung, which is why a hydraulic LS line must be placed by the mobile machine to the variable.
Aufgabe der Erfindung ist es, den vorrichtungstechnischen Aufwand derartiger hydraulischer Anordnungen zur Achshöhenverstellung zu vereinfachen, in dem Ventile und Schläuche entfallen, und auch keine Sensorik für die Lastdruckerfassung der Achshöhenverstellung nötig ist.The object of the invention is to simplify the device-technical complexity of such hydraulic arrangements for axle height adjustment, accounts in the valves and hoses, and no sensor for the load pressure detection of the axle height adjustment is necessary.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Achshöhenverstellung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by an axle height adjustment with the features of patent claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung zur Achshöhenverstellung (insbesondere Vorderachshöhenverstellung) für eine mobile Arbeitsmaschine (insbesondere für einen Traktor) weist einen Hubzylinder (insbesondere Differenzialzylinder) auf, der einen in Hubrichtung wirksamen Druckraum (insbesondere Kolbenbodenraum) begrenzt, der auf Grund einer Achslastkomponente oder der gesamten Achslast der mobilen Arbeitsmaschine mit einem Lastdruck beaufschlagt ist. Weiterhin hat die Anordnung eine elektronisch druckgeregelte Verstellpumpe, von der der Druckraum versorgbar ist. Weiterhin hat die Anordnung ein elektronisches Steuergerät, von dem die Verstellpumpe ansteuerbar ist. Das elektronische Steuergerät hat einen Eingang für ein Hebe-Signal eines (vorzugsweise nicht zum Schutzumfang gehörenden) Bedienelements. Wenn vom Fahrer der mobilen Arbeitsmaschine über das Bedienelement das Hebe-Signal an den Eingang übermittelt wird, wird die Verstellpumpe über das Steuergerät auf einen Pumpendruck eingestellt, der größer als der Lastdruck ist. Damit wird der in Hubrichtung wirksame Druckraum sicher befüllt, und die Achshöhenverstellung der mobilen Arbeitsmaschine erfolgt. Damit ist der vorrichtungstechnische Aufwand der Anordnung im Sinne der Aufgabe verringert.The hydraulic arrangement according to the invention for adjusting the axle height (in particular front axle height adjustment) for a mobile working machine (in particular for a tractor) has a lifting cylinder (in particular differential cylinder) which limits an effective pressure chamber in the stroke direction (in particular the piston head space) due to an axle load component or the entire axle load the mobile work machine is subjected to a load pressure. Furthermore, the arrangement has an electronically pressure-controlled variable displacement pump from which the pressure chamber can be supplied. Furthermore, the arrangement has an electronic control unit from which the variable displacement pump can be controlled. The electronic control unit has an input for a lift signal of a (preferably not included in the scope of protection) control element. If the driver of the mobile work machine via the control element, the lifting signal is transmitted to the input, the variable displacement pump is set via the control unit to a pump pressure that is greater than the load pressure. Thus, the effective in the stroke direction pressure chamber is filled safely, and the axle height adjustment of the mobile machine is done. Thus, the device-technical complexity of the arrangement is reduced in the sense of the task.
Eine besonders flexibel einsetzbare Weiterbildung hat einen zweiten Hubzylinder (insbesondere Differenzialzylinder), wobei die beiden Hubzylinder einer jeweiligen Seite der mobilen Arbeitsmaschine zugeordnet sind. Auch der zweite Hubzylinder weist einen zweiten in Hubrichtung wirksamen Druckraum (insbesondere Kolbenbodenraum) auf, der auf Grund einer zweiten Achslastkomponente der mobilen Arbeitsmaschine mit einem Lastdruck beaufschlagt ist. Auch der zweite Druckraum wird von der Verstellpumpe versorgt. Damit kann die mobile Arbeitsmaschine an ihren beiden Seiten unterschiedlich hoch abgestützt werden. Z.B. kann ein Traktor beim Pflügen waagerecht ausgerichtet werden, obwohl er einseitig in einer Furche fährt.A particularly flexible development has a second lifting cylinder (in particular differential cylinder), wherein the two lifting cylinders are assigned to a respective side of the mobile working machine. Also, the second lifting cylinder has a second effective in the stroke direction pressure chamber (in particular piston head space), which is acted upon by a second axle load component of the mobile machine with a load pressure. The second pressure chamber is also supplied by the variable displacement pump. Thus, the mobile work machine can be supported at different heights on both sides. For example, a tractor can be leveled while plowing, even though it drives unilaterally in a furrow.
Gemäß einer ersten Variante kann dabei der erstgenannte Eingang des elektronischen Steuergerätes für das Hebe-Signal nur einer Seite der mobilen Arbeitsmaschine vorgesehen sein, während das elektronische Steuergerät einen zweiten Eingang für ein zweites Hebe-Signal der anderen Seite der mobilen Arbeitsmaschine aufweist.According to a first variant, the first-mentioned input of the electronic control device for the lift signal can be provided on only one side of the mobile work machine, while the electronic control device has a second input for a second lift signal on the other side of the mobile work machine.
Gemäß einer zweiten Variante kann der erstgenannte Eingang des elektronischen Steuergerätes für ein zentrales Hebe-Signal beider Seiten der mobilen Arbeitsmaschine vorgesehen sein, während der zweite Eingang für ein Signal zur links-rechts-Druckmittelverteilung vorgesehen ist.According to a second variant, the first-mentioned input of the electronic control device can be provided for a central lifting signal on both sides of the mobile working machine, while the second input is provided for a signal for left-right pressure medium distribution.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann zur Versorgung weiterer hydraulischer Verbraucher der mobilen Arbeitsmaschine über die Verstellpumpe ausgebildet sein. Dann sind über das Steuergerät Steuerventile zumindest eines Teils der weiteren hydraulischen Verbraucher ansteuerbar.The arrangement according to the invention can be designed to supply further hydraulic consumers of the mobile working machine via the variable displacement pump. Then control valves of at least part of the further hydraulic consumers can be controlled via the control unit.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ein elektronisches Load-Sensing-System auf, wobei ein LS-Signal des Lastdrucks des lasthöchsten Verbrauchers zumindest des Teils der weiteren Verbraucher an das Steuergerät übermittelbar oder von dem Steuergerät ermittelbar ist. Der Pumpendruck ist über das Steuergerät in Abhängigkeit des LS-Signals verstellbar. Damit ist die elektronische Vorgabe eines LS-Drucks an die Verstellpumpe besonders einfach. In a particularly preferred refinement, the arrangement according to the invention has an electronic load-sensing system, wherein an LS signal of the load pressure of the highest-load consumer of at least the part of the further consumers can be transmitted to the control unit or can be determined by the control unit. The pump pressure can be adjusted via the control unit as a function of the LS signal. Thus, the electronic specification of a LS-pressure to the variable displacement pump is particularly simple.
Dazu kann gemäß einer ersten Variante des elektronischen Load-Sensings jeder weiterer Verbraucher einen Drucksensor aufweisen.For this purpose, according to a first variant of the electronic load sensing, each further consumer may have a pressure sensor.
Oder die Steuerventile der weiteren Verbraucher sind gemäß einer zweiten Variante des elektronischen Load-Sensings in einem gemeinsamen Steuerblock angeordnet, wobei über Wechselventile der Lastdruck des lasthöchsten weiteren Verbrauchers ermittelbar ist, der von einem dem gemeinsamen Steuerblock zugeordneten Drucksensor erfassbar und an die Steuereinheit übermittelbar ist.Or the control valves of the other consumers are arranged according to a second variant of the electronic load sensing in a common control block, which can be determined by shuttle valves, the load pressure of the highest load further load, which is detected by a the common control block associated pressure sensor and can be transmitted to the control unit.
Vorzugsweise hat die Anordnung zur Achshöhenverstellung eine Absperrventilanordnung, über die die Verstellpumpe mit dem in Hubrichtung wirksamen Druckraum verbindbar ist, und über die alternativ der in Hubrichtung wirksame Druckraum zu einem Tank entlastbar ist. Im Falle des zweiten Hubzylinders ist eine entsprechende zweite Absperrventilanordnung vorgesehen.Preferably, the arrangement for Achshöhenverstellung a shut-off valve arrangement, via which the variable displacement pump is connected to the pressure chamber effective in the stroke direction, and on the alternatively effective in the stroke direction pressure chamber is relieved to a tank. In the case of the second lifting cylinder, a corresponding second shut-off valve arrangement is provided.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung hat die Absperrventilanordnung ein als Sitzventil ausgebildetes Hebe-Ventil und ein als Sitzventil ausgebildetes Senk-Ventil. Diese Ventile sind in einer durch eine jeweilige Feder vorgespannten Grundstellung geschlossen, und durch ein jeweiliges Signal von der Steuereinheit aufsteuerbar. Dabei wird über die Steuereinheit jeweils nur eines der beiden Ventile aufgesteuert, während das andere Ventil geschlossen bleibt.In a preferred embodiment, the shut-off valve arrangement has a lifting valve designed as a seat valve and a lowering valve designed as a seat valve. These valves are closed in a biased by a respective spring basic position, and aufsteuerbar by a respective signal from the control unit. In this case, only one of the two valves is opened by the control unit, while the other valve remains closed.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist an den in Hubrichtung wirksamen Druckraum vorzugsweise über eine Drossel ein Druckspeicher angeschlossen. Im Falle des zweiten Hubzylinders ist ein entsprechender zweiter Druckspeicher vorgesehen.In a preferred development, an accumulator is preferably connected to the effective pressure in the stroke direction pressure chamber via a throttle. In the case of the second lifting cylinder, a corresponding second pressure accumulator is provided.
Vorzugsweise hat der Hubzylinder einen in Senkrichtung wirksamen Druckraum (vorzugsweise Ringraum), an den auch ein Druckspeicher angeschlossen ist. Vorzugsweise ist zwischen dem Druckraum und dem Druckspeicher ein Drosselrückschlagventil angeordnet, dessen Rückschlagventil bzw. Rückschlagfunktion vom Druckspeicher zum Druckraum öffnet. Im Falle des zweiten Hubzylinders ist ein entsprechender zweiter Druckspeicher vorgesehen.Preferably, the lifting cylinder has an effective in lowering pressure space (preferably annulus) to which a pressure accumulator is connected. Preferably, a throttle check valve is arranged between the pressure chamber and the accumulator whose check valve or non-return function opens from the pressure accumulator to the pressure chamber. In the case of the second lifting cylinder, a corresponding second pressure accumulator is provided.
Bei einer besonders komfortablen Weiterbildung umfasst die erfindungsgemäße Anordnung auch eine hydraulische Achsfederung (insbesondere Vorderachsfederung).In a particularly comfortable development, the arrangement according to the invention also comprises a hydraulic axle suspension (in particular Vorderachsfederung).
Dabei ist der Pumpendruck vorzugsweise über ein weiteres Bedienelement und über das elektronische Steuergerät verstellbar. Dabei wird vor dem Druckspeicher auf der Seite des in Senkrichtung wirksamen Druckraums (vorzugsweise Ringraums) ein Sitzventil vorgesehen, damit der Speicherdruck bzw. Zylinderdruck über den Pumpendruck reguliert bzw. gehalten werden kann, und damit die Federrate der Achsfederung vom Fahrer der mobilen Arbeitsmaschine eingestellt werden kann.In this case, the pump pressure is preferably adjustable via a further operating element and via the electronic control unit. In this case, a seat valve is provided in front of the pressure accumulator on the side of the effective pressure in the lowering pressure chamber (preferably annulus), so that the accumulator pressure or cylinder pressure can be regulated or maintained via the pump pressure, and thus the spring rate of the axle suspension are set by the driver of the mobile machine can.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Achshöhenverstellung ist in
In einem Ventilblock
Auch von dem Power-Beyond-Verbraucher
Die beiden elektrischen LS-Signale werden an eine elektronische Steuereinheit
Weiterhin hat die Steuereinheit
Wenn der Fahrer der mobilen Arbeitsmaschine über das Bedienelement
An die kolbenbodenraumseitige Leitung
Ein Ringraum
Offenbart ist eine hydraulische Achshöhenverstellung insbesondere in Verbindung mit einer hydraulischen Federung für eine mobile Arbeitsmaschine. Eine elektronisch druckgeregelten Verstellpumpe wird von einer elektronischen Steuereinheit beim Anheben der mobilen Arbeitsmaschine auf einen Pumpendruck eingestellt, der über dem Lastdruck der Gewichtskraft der mobilen Arbeitsmaschine liegt, so dass die mobile Arbeitsmaschine sicher angehoben wird.Disclosed is a hydraulic axle height adjustment, in particular in conjunction with a hydraulic suspension for a mobile machine. An electronic pressure controlled variable displacement pump is set by an electronic control unit when lifting the mobile work machine to a pump pressure that is above the load pressure of the weight of the mobile work machine, so that the mobile work machine is safely raised.
Bei einer Weiterbildung sind neben der Achshöhenverstellung auch weitere Verbraucher von der Verstellpumpe mit einem elektronischen Load Sensing System versorgbar. Dann ist die elektronische Vorgabe eines LS-Drucks von der Steuereinheit an die Verstellpumpe besonders einfach.In a further development, other consumers of the variable displacement pump can be supplied with an electronic load sensing system in addition to the axle height adjustment. Then the electronic specification of a LS-pressure from the control unit to the variable displacement pump is particularly simple.
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